Identificações e marcações de válvulas

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1 Tabela 16: Comprimento equivalente de tubulação Máximos valores previstos para válvulas de bronze (m) DN Esfera Retenção Gaveta Macho Globo Pass. plena Pass. reduzida Portinhola Horizontal Vertical e poço Reta c/ guia Reta s/ guia Angular c/ guia Angular s/ guia Oblíqua 6 4,27 2, ,43 4,27 2, ,20 0,29 0,76 7,62 6,75 0,21 7,62 5,10 3,05 2,22 2, ,27 1,18 9,75 8,73 0,28 0,91 9,75 7,31 4,30 2,74 2, ,33 0,83 1,28 12,19 10,97 0,33 1,16 12,19 8,54 5,18 3,66 3, ,46 1,83 15,85 14,62 0,46 1,53 15,85 11,88 7,00 4,88 4, ,41 2,04 19,20 17,07 1,83 19,20 13,72 7,92 5,79 5, ,52 2,68 25,00 19,81 2,13 25,00 17,68 10,36 7,26 7, ,85 3,62 3,10 28,95 26,80 0,85 2,75 28,95 21, ,09 3,95 36,60 32,00 3,50 36,60 25, ,18 45,70 42,65 1,30 4,50 45, ,80 1, ,00 2, , Identificações e marcações de válvulas As válvulas de bronze MIPEL trazem as seguintes identificações gravadas em alto relevo no corpo: logomarca MIPEL, DN, classe de pressão ou PN e seta indicativa de fluxo, no caso específico de válvulas unidirecionais. A identificação de DN e PN podem ser conforme ANSI e/ ou pelo sistema ISO, geralmente ambos. Independentemente destas identificações, as válvulas de bronze MIPEL trazem uma plaqueta de identificação que permite caracterizar o código de referência do produto (nº da figura). Referida plaqueta pode ser vermelha para identificação de válvula com extremidades com flanges ou com roscas BSP, ou pode ser verde para identificação de válvula com extremidades com roscas NPT. As válvulas com extremidades com roscas NPT trazem ainda um sulco nas faces correspondentes Principais tipos de Válvulas de Bronze Os principais tipos de válvulas de bronze fabricadas pela MIPEL são apresentados à seguir, de forma bastante elucidativa, mostrandose o princípio de funcionamento de cada tipo, o comportamento do fluído ao passar através de válvulas, principais formas construtivas, bem como sua vantagens e desvantagens. ascendente e descendente, perpendiculares à trajetória do fluído, abrindo ou fechando, respectivamente, a válvula. As válvulas gaveta são indicadas para operar em serviços onde não haja necessidade de operações freqüentes, visto que o movimento de translação do obturador é muito lento e portanto devese utilizálas de preferência nas condições de totalmente aberta ou totalmente fechada. Recomendase ainda, não se utilizar as válvulas gaveta em serviços de regulagens e/ou estrangulamentos, pois nestes casos o impacto do fluído com o obturador parcialmente aberto, fatalmente causará vibrações e ruídos indesejáveis, como também poderá ocasionar erosão nas superfícies das sedes e do obturador (ver figuras 2, 3 e 4) Válvulas Gaveta Generalidades Considerada, como uma das válvulas mais utilizadas para fins de bloqueio, as válvulas gaveta têm uma forma construtiva tal que, como se pode observar na figura 1, o fluído ao passar em linha reta através do corpo com o obturador na posição totalmente aberta, sofrerá uma resistência mínima e consequentemente terá uma baixa perda de carga. O obturador, que pode ter a forma de disco ou de cunha, atua através de uma haste que fica montada na tampa da válvula, promovendo por meio de um rosca própria, movimentos de translação do disco ou cunha, em sentidos Figura 1: Válvula Gaveta Forma básica Características das Válvulas Gaveta Passagem totalmente desimpedida quando totalmente aberta. Estanques para quase todos os tipos de fluídos. Construção em ampla gama de tamanhos. Permitem fluxo nos dois sentidos. Não são indicadas em operações freqüentes. Não se aplicam em regulagens e/ou estrangulamento de fluxo. 11

2 Ocupam grande espaço (altura) devido ao movimento de translação do obturador, no caso de ser do tipo haste ascendente Comportamento do fluído através de Válvulas Gaveta Com o obturador totalmente aberto Com o obturador totalmente aberto, o fluído não sofre restrições na passagem (ver figura 2) Principais formas construtivas Válvula Gaveta com haste não ascendente HNA Tipo de válvula em que quando se gira a haste, esta não se desloca longitudinalmente e sua altura do centro ao topo permanece sempre constante, esteja o obturador na posição aberta ou fechada. Esse fator possibilita sua instalação mesmo com espaços limitados porém, com a inconveniência de não se poder observar à distância a posição em que estará o obturador no interior da válvula (ver figuras 5 à 9). Figura 2: Válvula Gaveta Detalhe da passagem do fluído com obturador totalmente aberto Com o obturador semi aberto Com o obturador semiaberto, o fluído aumenta sua velocidade provocando ruídos e vibrações que são indesejáveis e prejudiciais ao bom desempenho da válvula (ver figura 3). Figura 5: Válvula Gaveta de haste não ascendente Vista em corte Figura 3: Válvula Gaveta Detalhe da passagem do fluído com o obturador semiaberto Com o obturador levemente aberto Com o obturador levemente aberto, além dos ruídos e vibrações, as superfícies de vedação sofrem sérios desgastes, decorrentes do aumento de velocidade e atrito do fluído em contato as superfícies (ver figura 4). Figura 4: Válvula gaveta Detalhe da passagem do fluído com o obturador levemente aberto Figura 6: Válvula Gaveta de haste não ascendente aberta Detalhe distância centro a topo constante 12

3 Válvula Gaveta com haste ascendente Tipo de válvula gaveta onde a altura do centro ao topo é variável para mais ou menos, de acordo com o sentido de giro que se dá à haste, podendose assim, observar mesmo à distância, a posição em que estará o obturador no interior da válvula. Dois tipos básicos de hastes ascendentes são normalmente utilizados para este tipo de válvula, a saber: a). Válvula Gaveta com haste de rosca interna ascendente Neste tipo de válvula a rosca da haste permanece sempre no interior da mesma, e quando acionada por meio do volante preso na sua extremidade, deslocase longitudinalmente (ver figuras 10 e 11). Este manuseio poderá ficar prejudicado se o espaço (altura disponível) não for considerado, isto em razão da grande extensão de deslocamento do conjunto haste e volante (ver figura 11). Figura 7: Válvula Gaveta de haste não ascendente fechada Detalhe distância centro a topo constante Figura 8: Válvula Gaveta de haste não ascendente Forma construtiva básica até DN 4 Figura 10: Válvula Gaveta com haste de rosca interna ascendente Forma construtiva básica Figura 9: Válvula Gaveta de haste não ascendente Forma construtiva básica DN 5 e maiores Figura 11: Válvula Gaveta com haste de rosca interna ascendente Vista em corte, aberta e fechada. 13

4 b). Válvula Gaveta com haste de rosca externa ascendente Neste tipo de válvula a haste permanece sempre fora da válvula, não ficando assim em contato com o fluído que passa pela mesma (ver figuras 12, 13 e 14). O deslocamento da haste neste tipo de válvula é apenas longitudinal, ocasionado pelo movimento rotativo do volante encaixado no castelo da válvula. Válvulas gaveta com esse tipo de haste são indicadas para operar com qualquer tipo de fluido, mesmo agressivo, pois permitem lubrificação da rosca da haste. Figura 14: Válvula Gaveta com haste de rosca externa ascendente Detalhe da distância centro a topo variável Figura 12: Válvula Gaveta com haste de rosca externa ascendente Forma construtiva básica Válvula Gaveta de fecho rápido É um tipo de válvula (ver figura 15) onde o sistema de vedação é composto de dois discos independentes montados à uma alavanca que se desloca radialmente em torno de um eixo comandado externamente por outra alavanca. Neste tipo de válvula as ações de abertura e fechamento são extremamente rápidas e portanto são somente indicadas para usos em linhas de baixa pressão com os mais diversos fluidos, tais como: água, óleo e derivados de petróleo. Figura 13: Válvula Gaveta com haste de rosca externa ascendente Vista em corte Figura 15: Válvula Gaveta de fecho rápido Forma construtiva básica 14

5 Tipos de obturadores para Válvulas Gaveta Vários são os tipos de obturadores que se utilizam em válvulas gaveta, porém, nos limitaremos a descrever somente os tipos mais usuais nas válvulas de bronze MIPEL Obturador tipo cunha sólida Este tipo de obturador normalmente é construído em uma só peça em bronze ou aço inox, possuindo faces oblíquas que se ajustam às sedes para se obter a vedação (ver figura 16). No caso de válvula gaveta com cunha sólida de aço inox, as mesmas se ajustam às sedes, recravadas ao corpo, igualmente de aço inox, para uso em fluídos mais agressivos. Muito embora a posição mais correta de instalação de válvulas gaveta seja sempre na posição vertical, com o volante para cima, válvulas com cunha sólida permitem a instalação em outras posições, devendose para isso tomar precauções quanto às impurezas do fluido que poderão ali se alojar e danificar as partes, principalmente no caso de cunha sólida e sede de bronze, menos resistentes que as correspondentes de inox. Válvulas com cunha sólida são recomendadas para operar em linhas de vapor, água, óleo e gases, e, quando na posição totalmente aberta, não provocarão vibrações e ruídos indesejáveis, mesmo quando o fluxo do fluído for turbulento, em altas velocidades. Estas válvulas têm como função principal efetuar operações de bloquear, de regular ou estrangular a passagem de fluídos em uma tubulação. Seu funcionamento para abrir ou fechar é feito manualmente por um volante fixo à extremidade da haste provida de uma rosca alojada na tampa da válvula e quando girada, promoverá um movimento de translação em sentido ascendente ou descendente do obturador acoplado a outra extremidade da haste que atuará na sede localizada no corpo da válvula, abrindo, fechando ou regulando a passagem do fluxo. Existem quatro versões deste tipo de válvula fabricada pela MIPEL, todas elas com características comuns quanto ao funcionamento, mas com projetos de disposição do corpo de forma tal que as diferenciam, proporcionando assim melhores opções aos projetistas e instaladores em montagens de tubulações Características das Válvulas Globo Permitem controle parcial do fluxo. Abertura e fechamento mais rápido do que as válvulas gaveta. As características construtivas do conjunto sede obturador permitem estanqueidade total. Manutenção favorecida pelo fácil acesso aos componentes internos da válvula sem a necessidade da sua remoção da linha. Admitem fluxo em um só sentido. Perda de carga mais elevada que outros tipos de válvulas de bronze. Indicadas para operações (acionamentos) freqüentes Formas construtivas de Válvulas Globo Figura 16: Obturador tipo cunha sólida para Válvulas Gaveta de haste ascendente e não ascendente Obturador tipo disco duplo Geralmente este tipo de obturador (ver figura 17) é constituído por dois discos planos e independentes acasalados esfericamente e que se deslocam radialmente pelo interior da válvula e quando no fechamento se justapõem às sedes que tem as faces oblíquas. Esse tipo de obturador é utilizado na válvula gaveta de fecho rápido Válvula Globo Reta Mais conhecida simplesmente pelo nome de válvula globo, têm as extremidades de entrada e saída coaxiais admitindo fluxo pela extremidade de entrada (sempre determinada por uma seta indicativa de fluxo), que ao adentrar na câmara inferior fará uma curva de 90 graus em relação ao seu eixo, ultrapassando a região de passagem onde está localizada a sede, envolvendo a câmara superior onde se localiza o obturador, (que neste caso está na posição aberta) saindo pela extremidade oposta, sendo novamente desviada a 90º (ver figuras 18, 19 e 20). Figura 17: Obturador tipo disco duplo Válvulas Globo Generalidades Válvulas globo têm esse nome universalizado devido a forma globular concebida inicialmente no projeto de seu corpo. Figura 18: Válvula Globo com extremidades flangeadas 15